浅析高清演播室中虚拟植入技术的应用

浅析高清演播室中虚拟植入技术的应用

王丹 ,郑艺

山东广播电视台 山东济南  250000

摘要：随着经济的发展，人们的需要逐渐趋于多元化，电视节目的形式和内容也在不断创新，虚拟植入技术在高清演播室的应用，能够更好地对电视节目进行优化、创新，提高电视节目的吸引力和收视率。本文对高清演播室中虚拟植入技术的应用进行探索，促进电视节目制作水平的提升。

关键词：高清演播室 虚拟植入技术 应用

虚拟植入技术是利用计算机技术与色键抠图技术，将录制现场的人物活动影像和三维虚拟场景进行合成，进而模拟出全新的真实画面。目前，观众看到的很多精彩画面，都是通过真实的视频素材与计算机制作的虚拟场景，通过色键技术处理、合成后呈现给观众的。目前，随着技术的发展和虚拟植入技术的不断完善，虚拟植入技术应用范围不断扩大，不仅能够满足多种场景的需求、提高制作效率，还降低了时间和空间的影响，有效减少节目制作过程中的时间成本和人力成本。同时虚拟植入技术还为工作人员提供了创作空间，对电视节目形式、内容的创新有积极作用。

在虚拟植入技术的应用过程中，首先，摄像机需要对高清演播室中主持人的活动进行拍摄；其次，通过色键技术将素材中的蓝色背景抠出，留下只有主持人的图像和前景图像，之后利用摄像机的跟踪系统，对运动参数与成像参数进行检测，并结合相关数据构建虚拟摄像机，然后通过虚拟摄像机反馈的参数，计算机合成虚拟场景并根据前景图像进行透视处理，进而生成背景图像。最后，利用图像合成系统将前景图像和背景图像，合成具有相同运动、成像参数和三维透视关系的场景图像，从而将生动、自然、协调的画面呈现给观众。

一、高清演播室中虚拟植入技术应用要求

（一）虚拟场景的精准定位

由于虚拟场景是通过计算机软件制作，在后期虚拟场景植入到高清演播室场景时，应注意与场景内的人员、物品等保持协调，以免给观众带来不协调、不真实的感受。因此，在虚拟植入技术应用的过程中，工作人员应注意虚拟场景植入的准确定位。首先，需要处理好真实摄像机与虚拟摄像机之间的三维空间关系。其次，通过两者坐标在三维空间关系的转换，从而达到虚拟场景和物体，在空间位置上与真实场景的合理叠加。在实际的操作中，需要借助精准的摄像机跟踪技术，如传感器、GPS等设备来进行定位，亦或借助计算机软件的运算处理系统进行精准定位。此种定位方式，一般以真实场景中的人为标志点，虚拟场景的植入位置比较固定，定位也相对比较容易。

（二）虚拟场景的高效渲染

计算机三维图像软件生成的场景、物品、人物等模型，需要经过渲染才能呈现在观众眼前。在高清演播室制作节目的过程中，虚拟场景和真实场景的叠加需要很强的实时性。这就要求计算机处理系统要有极高的虚拟模型渲染能力，以确保在定位后能够快速有效的对虚拟场景进行渲染，同时精准地对场景进行叠加，进一步保证虚拟场景植入的协调与自然，增强观众的交互体验和视觉感受，进而达到对节目优化创新的目的。另外，在高清演播室中，色键技术是衡量虚拟植入技术好坏的重要标准。通过对前景信号蓝色或绿色分量的计算，生成键值然后合成前景和背景信号并将其嵌入虚拟场景中。如通过在桌面上嵌入道具，使场景更加饱满逼真，增加画面的纵深感。在虚拟植入技术的应有中，对色键的相关参数进行调整，有助于抠图质量与合成场景的提高和优化。

（三）高清演播室的合理布光

在高清演播室布光的好坏直接影响着演播室呈现的效果。因此，在节目制作的过程中，还应注意对演播室的布光进行科学合理的设置。在应用虚拟植入技术时，应保证高清演播室布光的均匀，特别是人员、物体等前景照度与虚景照度的一致。传统演播室一般采用三点式布光，但应用虚拟植入技术的高清演播室，则需要对主光、逆光、侧光、背景光等进行科学合理的设置，以满足传感定位和网络识别的要求，避免影响抠图效果。比如，主持人面前的面光灯如果为热光源散热灯，摄像机上的红外线监控画面会出现红外线跟踪丢失的问题；而对于刺裂问题造成的红外跟踪丢失，则需要对灯具进行调整，从而提高节目的制作效果。此外，虚拟植入技术的应用还对主持人的服装有较高的要求，其一避免穿与背景色相近或颜色过浅的衣服，其二避免服装、道具的反光，进而防止叠加图像出现雾状影像。

二、高清演播室中虚拟植入技术应用价值

（一）提升电视节目视觉效果

与传统演播室相比，高清演播室在节目的清晰度和传输质量上有了很大提升。在高清演播室环境下，对虚拟植入技术的应用，使得电视节目在视觉效果上有了质的提升。传统演播室的节目制作，受节目现场真实场景的限制，节目所呈现的视觉效果很难有所突破。而虚拟植入技术可以通过计算机三维影像技术，根据节目需求制作出不易搭建的演播环境。还可以将室外的场景叠加到演播环境中，如将三维立体地形图叠加到演播环境中，为观众呈现更具视觉效果的虚拟场景。此外，虚拟植入技术，还可以根据节目的需要对特效进行制作，通过虚实场景的切换，对节目的视觉效果进行强化，不仅能够为观众带来全新的感受，更能满足观众对节目多元化创新的要求。

（二）增强电视节目制作的灵活性

在网络信息化的环境下，新媒体行业的发展对广播电视媒体产生了巨大的影响。受时间、空间、环境、场景等因素的限制，广播电视媒体缺乏灵活性。而技术创新为广播电视媒体注入了新的活力，特别是虚拟植入技术的应用，打破了广播电视节目制作的限制。借助虚拟植入技术对场景设计、制作方面的优势，为节目效果创造了无限可能，使得电视节目制作的灵活性显著提升，丰富了电视节目形态。此外，运用虚拟植入技术，在节目录制或直播时可以现实真实场景和虚拟场景的自由转换，为电视节目的创新提供了广阔空间。比如，根据节目需求设计制作相关的虚拟物体和人物形象，来达到更好的节目效果，不仅弥补了电视节目灵活性不足的问题，也为广播电视媒体的创新、发展创造条件。

（三）促进电视节目制作效率提高

电视节目的制作需要从节目方案设计、素材筛选、场景设计等方面，进行严密的筹划才能呈现到观众面前。而电视节目场景设计和呈现的视觉效果，直接影响着观众的感官体验。在以往的节目制作中，为了给观众呈现理想的节目效果，在场景的搭建上，往往需要耗费大量时间去设计和布置。特别是需要多场景切换时，会严重影响到节目制作效率。但是通过对虚拟植入技术的应用，实现了节目场景制作和录制的同时开展，只需要掌握好人物定位关系，就可以利用计算机三维影像技术，将确定的虚拟场景植入其中，即可呈现出理想的视觉效果。这在一定程度上，减少了多个场景拍摄的问题，有助于电视节目制作效率的提升。在激烈的竞争下，电视节目效率的提升就显得尤为重要。

三、虚拟植入技术在体育与广告中的应用

在制作电视节目中，传统的演播室在引入广告内容时，通常需要后期添加字幕或在真实场景中加入展板，广告形式单一。但随着虚拟植入技术的应用，不仅方便了广告的添加，还可以根据对方的要求丰富广告的展现形式。虚拟植入技术最初虽只是用于广电演播室的节目制作，但随着科技的发展以虚拟置入技术为基础的虚拟重放技术、虚拟数字技术、虚拟广告技术在体育节目和广告中可被广泛应用。

结束语

在高清演播室中植入虚拟技术，是当前广播电视发展的大趋势，是人们对精神文化多元需求的必然结果。电视台应对虚拟植入技术的应用加以重视，积极引进新技术，不断对节目进行创新性探索，提高电视节目的呈现效果和制作水平，进而促进节目质量的提高，提升观众对电视节目的满意度，促进广播电视行业的持续发展。

参考文献

[1]王丽晖,董伟.虚拟的魅力：虚拟技术在全媒体演播室的应用[J].科技传播,2021,13(24):131-133.

[2]任军.虚拟植入技术在电视节目制作中的应用[J].电视技术,2021,45(05):17-20.